Опыт 2.2 Адсорбция ионов свинца на активированном угле

Адсорбент – активированный (активный) уголь, представляющий собой высокопористый, неполярный гидрофобный материал, получаемый специальной обработкой древесного угля, что обеспечивает удаление смолистых веществ, образующихся при горении древесины в условиях недостатка кислорода и заполняющих поры в необработанном угле. В процессе приготовления активного угля из его частиц образуется рыхлый каркас. Его полости по размерам соответствуют размерам ряда ионов, в частности, ионов Pb²⁺, что обеспечивает их эффективную адсорбцию на активном угле.

Другие используемые вещества: разбавленный водный раствор нитрата свинца Pb(NO₃)₂, не имеющий окраски (катион Pb²⁺ в нем является адсорбатом); насыщенный раствор иодида калия KI, используемый в качестве реактива для обнаружения иона Pb²⁺, так как иодид свинца PbI₂ нерастворим и имеет ярко-желтый цвет:

Pb²⁺ + I^- → PbI₂↓.

Посуда и принадлежности: две пробирки по 20 см³, коническая колба на 50 см³, стакан на 100 см³ (для установки пробирок), стеклянная лопаточка, стеклянная воронка, бумажный фильтр.

Методика проведения опыта. В коническую колбу установите стеклянную воронку с бумажным фильтром. Возьмите две пробирки по 20 см³ и в одну из них стеклянной лопаточкой внесите активированный уголь до высоты 2 см. Обе пробирки на 1/3 заполните раствором Pb(NO₃)₂. Контрольную пробирку (без угля) установите в стакан. Содержимое пробирки с активированным углем перемешивайте встряхиванием и вращением 1-2 мин, после чего перенесите его в воронку с бумажным фильтром, установленную в колбу. Фильтрат соберите в коническую колбу. В контрольную пробирку (без угля) добавьте 1-2 см³ насыщенного раствора KI и такой же объем раствора KI внесите в колбу с фильтратом.

В наблюдениях отметьте различия в окраске растворов в контрольной пробирке и в колбе.

В выводах укажите:

– какое поверхностное явление имеет место при смешивании активного угля с раствором Pb(NO₃)₂ и как это подтверждается в проведенном опыте, какова сущность этого явления;

– какое практическое значение имеет адсорбция на активированном угле ионов металлов из водных растворов их соединений.

Лабораторная работа № 4.2 Дисперсные гетерогенные системы и роль ПАВ в их стабилизации (с элементами УИРС)

Цель работы: ознакомиться с некоторыми разновидностями гетерогенных дисперсных систем и ролью ПАВ в их стабилизации.